DE1221333B

DE1221333B - Steuerventil fuer den Druckluftzufluss zu den Schaltkammern von Druckluftschaltern

Info

Publication number: DE1221333B
Application number: DEB56601A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Rahmenn
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1960-02-10
Filing date: 1960-02-10
Publication date: 1966-07-21
Also published as: CH383466A; FR1280266A

Description

Steuerventil für den Druckluftzufluß zu den Schaltkammern von Druckluftschaltern Die Erfindung bezieht sich auf ein .Steuerventil für den Druckluftzufluß zu den Schaltkammern von Druckluftschaltern, bei denen die Schaltstrecken bzw. die Schaltkammern in der Ausschaltstellung des Schalters unter Gasdruck stehen und durch Wegnahme des Druckes die Einschaltung des Schalters erfolgt, wobei das Antriebsorgan des Einschaltsteuerventils mit dem Einschaltventilteller direkt verbunden ist.
Es ist bekannt, bei Druckluftschaltern zur Steuerung der Ein- und Ausschaltvorgänge zwei Ventile vorzusehen, ein Einschaltventil und ein Ausschaltventil. Während- das letztere von einem Druckluftvorratsbehälter her das Beblasen der Schaltstrecke und das Unterdrucksetzen der Schaltkammern steuert, ist es die Aufgabe des Einschaltventils, die Schaltkammern mit der freien Atmosphäre in Verbindung zu bringen, um damit die Entlüftung der Schaltkammern herbeizuführen. Mit der Entlüftung der Schaltkammern wird die Kraft von Kontaktdruckfedern frei, so daß unter deren Einfluß die Kontakte der Schaltstrecke schließen. Der Schalter wird eingeschaltet.
Bei den benutzten Ventilen handelt es sich um solche, die durch je einen Antrieb, der beispielsweise elektrisch oder pneumatisch gesteuert werden kann, geöffnet bzw. geschlossen werden. Das Ausschaltventil muß dabei so ausgebildet sein, daß es nur kurzzeitig eine Verbindung zwischen der Schaltkammer und dem Druckluftversorgungsbehälter bzw. der Druckluftversorgungsleitung herstellt, da andernfalls beim öffnen des Einschaltventils, also bei der Entlüftung der Schaltkammern, Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter bzw. der Druckluftversorgungsleitung in die Schaltkammern und damit ins Freie nachströmen kann; zumindest muß sichergestellt sein, daß beim Öffnen des Einschaltventils das Ausschaltventil geschlossen hat.
Es sind daher verschiedenartige Ventilanordnungen bekannt, die dazu dienen, den Druckluftzufluß zu den Schaltkammern bei Druckluftschaltern zu steuern. Man hat beispielsweise jedes Ventil für sich getrennt angeordnet und jedes mit einem besonderen oder beide mit gemeinsamem Antrieb versehen oder aber beide Ventile gemeinsam in einem Gehäuse untergebracht. Es sind ebenfalls Schalter bekannt, bei denen nur ein Ventil für die Steuerung des Ein-und Ausschaltvorganges vorgesehen ist, das über eine Membran arbeitet oder dessen Antriebskolben, gegebenenfalls vom gleichen Gehäuse umgeben, starr mit dem Ventilteller verbunden ist.
Trotz ihrer Mannigfaltigkeit hinsichtlich ihrer Ausführung sind die bekannten Steuerventile mit Mängeln behaftet. Die bei ihnen erforderlichen, zusätzlichen Rohrleitungen, Hebel, Gestänge, Kolben, Schieber und sonstigen Hilfsmittel verursachen einen erheblichen wirtschaftlichen Aufwand und beanspruchen mehr Raum als einfache Anordnungen. überdies sind die bekannten Steuerventile dadurch vielfach umständlich in ihrem Aufbau und können daher auch eher zu betrieblichen Störungen Anlaß geben.
Die Erfindung sieht nun vor, daß bei einem eingangs beschriebenen Steuerventil der Einschaltventilteller einen dem Ausschaltventilteller zugeordneten Zylinder aufweist, in dem der Ausschaltventilteller durch einen mit ihm verbundenen Kolben geführt ist, und daß sich die beiden Ventilteller an einer zwischen ihnen angeordneten Druckfeder abstützen.
Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Öffnungsdruck eines Ventiltellers als zusätzlicher Schließdruck auf den anderen Ventilteller einwirkt. In vorteilhafter Weise ist alsdann der Einschaltventilteller auf Öffnung, der Ausschaltventilteller dagegen auf Schließung gesteuert.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird der Schaltkammerraum durch die Ventilteller gemeinsam gegen den zum Druckluftvorratsbehälter führenden Raum und gegen den die Schaltkammer mit der freien Atmosphäre verbindenden Ringraum abgeschlossen.
Ein derartiges Ventil schließt mehrere Vorteile gegenüber bekannten, für den gleichen Zweck bestimmten Ventilen ein. Zum Beispiel ist die gesamte Anordnung in ihrem Aufbau bedeutend einfacher. Außerdem liegen die Herstellungskosten niedriger, da hier praktisch nur ein Ventil zu steuern ist, so daß sich ein wirtschaftlicher Aufwand auch für die Steuerung und Betätigung des zweiten Ventils erübrigt. Weiterhin wird bei geöffnetem Einschaltventil eine verstärkte Verschlußkraft auf den Teller des Ausschaltventils ausgeübt und somit dessen unerwünschtes Öffnen verhindert, d. h., ein Verlust an Druckgas kann an dieser Stelle nicht auftreten.
Die erfindungsgemäße Vdntileinrichtung sei an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Innerhalb des gezeigten Ausführungsbeispiels bedeutet 1 das Gehäuse der Ventileinrichtung. über die Öffnung 2 steht es mit dem hier nicht näher wiedergegebenen Druckluftvorratsbehälter bzw. mit einer nicht näher gezeigten Druckluftversorgungsleitung, über die Öffnung 3 mit der ebenfalls nicht näher wiedergegebenen Schaltkammer in Verbindung. Die Ventileinrichtung setzt sich aus zwei Ventilen zusammen;-laus dem Ausschaltventi14 und dem Einschaltventil-5. Das Einschaltventil besitzt einen Antrieb in Gestalt des Kolbens 6. Es ist ferner mit dem Ausschaltventil 4 in der Weise gekuppelt, daß der starr mit dem Ausschaltventil verbundene Zylinder 7 gleitbar im Ventilkörper 8 des Einschaltventils 5 gelagert ist. über das Ansatzrohr 9 kann der Kolben 6 des Einschaltventils 5 mit Druckluft beaufschlagt werden. Beide-Ventilsitze sind-von inneren Gehäuseansätzen gebildet. __ Die Öffnung 11 ist ins Freie geführt. 10 bedeutet eine Druckfeder.
Nimmt man an, daß die an die Öffnung 3 angeschlossene Schaltkammer unter Druck steht, die Schaltstrecke also ausgeschaltet ist, so wird zwecks Einschaltens der Kolben 6 des Einschaltventils 5 über die Öffnung 9 mit Druckluft beaufschlagt. Der Kolben-6- und mit ihm der Ventilkörper 8 bzw. der Ventilteller des Einschaltventils 5 setzen sich nach links in- Bewegung. Mit der Abhebung des Ventiltellers vom Ventilsitz kann die in der Schaltkammer befindliche Druckluft durch die Öffnung 3 und den Ringraum 11 ins Freie abströmen. Die Schaltkammer wird entlüftet, die in ihr befindlichen Kontakte schließen sich. Mit dem gleichzeitigen Zusammendrücken der Feder 10 wird dabei die Schließkraft des Ventils 4 verstärkt. Es ist also in der Tat ein Abströmen der Druckluft aus dem Vorratsbehälter bzw. aus der Druckluftversorgungsleitung mit Sicherheit während der Entlüftung der Schaltkammer unterbunden. Der Kolben 6 bleibt für die Dauer der Einschaltung mit Druckluft beaufschlagt. Es ist noch nachzutragen, daß die Öffnung 11 mit einer sich bei überdruck im Ringspalt 11, gemessen an der freien Atmosphäre, abhebenden Verschlußkappe versehen werden kann, die das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert.
Um den Schalter wieder auszuschalten, wird die Druckluftbeaufschlagung des Kolbens 6 wieder aufgehoben, so daß unter dem Druck der vor dem Ausschaltventil 4 anstehenden Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter und unter Vermittlung durch die Feder 10 das Ventil 5 wieder schließt. Da gleichzeitig hiermit die Schließkraft des Ventils 4 geschwächt wird, öffnet auch das Ventil 4 unter dem von der Vorratsbehälterseite her anstehenden Druck. Die Schaltkammer wird jetzt mit Druckluft versorgt und nach erfolgter Lichtbogenlöschung unter Druck gesetzt. Gleicht sich nun der Druck in der Schalt-kammer und im Vorratsbehälter aus, so schließt das Ventil 4 wieder unter dem Druck der Feder 10. Der jetzt in der Schaltkammer anstehende Druck beaufschlagt gleichzeitig die Ventile 4 und 5 und verstärkt deren Schließkraft.
Es ist außerdem möglich, daß etwaige Druckluftverluste aus der Schaltkammerseite, sogenannte Spaltluftverluste, durch das Ventil 4 gedeckt werden, indem dieses bei einer größeren Druckdifferenz zwischen dem Raum 3 und dem Raum vor dem Ausschaltventil 4 wieder öffnet und Druckluft zur Schaltkammer nachströmen läßt. Für die Deckung der Spaltluftverluste in der Schaltkammer kann auch ein besonderes Zusatzventil verwendet werden, wobei dann das Ventil 4 mittels der Feder 10 so einzustellen ist, daß es nur auf direktem Ausschaltbefehl öffnet.

Claims

Patentansprüche: 1. Steuerventil für den Druckluftzufluß zu den Schaltkammern von Druckluftschaltern, bei denen die Schaltstrecken bzw. die Schaltkammern in der Ausschaltstellung des Schalters unter Gasdruck stehen und durch Wegnahme des Druckes die Einschaltung des Schalters erfolgt, wobei das Antriebsorgan des Einschaltsteuerventils mit dem Einschältventilteller direkt verbunden ist, d a -durch gekennzeichnet, daßderEinschalt ventilteuer (5) einen dem Ausschaltventilteller (4) zugeordneten Zylinder (8) aufweist, in dem der Ausschaltventilteller (4) durch einen mit ihm verbundenen Kolben (7) geführt ist und daß sich die beiden Ventilteller (4, 5) an einer zwischen ihnen angeordneten Druckfeder (10) abstützen.
2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdruck eines Ventiltellers als zusätzlicher Schließdruck auf den anderen Ventilteller einwirkt.
3. Steuerventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung in der Druckgasführung zu den Schaltkammern, daß die Ventilteller (4, 5) gemeinsam die Öffnung zum Schaltkammerraum (3) gegen den zum Druckluftvorratsbehälter führenden Raum (2) und gegen den die Schaltkammer mit der freien Atmosphäre verbindenden Ringraum (11) abschließen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 596 874, 647141, 672 068, 708 530, 850 314, 893 982; deutsche Auslegeschriften Nr. 1033 758, 1035 728; britische Patentschriften Nr. 700 491, 713 798, 764 647, 770100; 803 748.